KR101658955B1 - 롤제판 제작방법 - Google Patents

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Abstract

롤제판 제작방법에서, 전사롤러에 인쇄공정으로 소정의 패턴을 형성한다. 상기 전사롤러를 상기 전사롤러보다 큰 면적의 제판 롤러와 마주한 상태에서, 상기 전사롤러와 상기 제판롤러를 회전시켜 상기 전사롤러의 패턴을 상기 제판 롤러로 패터닝 또는 스티칭한다. 베이스 패턴이 형성된 제판롤러를 노광하여 상기 제판롤러 상에 마스크 패턴을 형성한다. 상기 마스크 패턴이 형성된 제판롤러를 에칭하여 인쇄패턴을 형성한다.

Description

롤제판 제작방법{A METHOD OF MANUFACTURING A PRINTING ROLLER}
본 발명은 롤제판 제작방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 리버스 옵셋 인쇄 공정을 활용하여 인쇄패턴이 형성된 롤을 제작하는 롤제판 제작방법에 관한 것이다.
롤(Roll)에 음각이나 양각의 인쇄 패턴을 직접 형성하고, 인쇄 패턴이 형성된 롤을 이용하여 기판에 패턴을 형성하는 인쇄공정에서는, 상기 롤에 인쇄 패턴을 직접 형성하는 공정이 중요하다.
상기 롤에 인쇄 패턴을 직접 형성하는 공정으로는, 롤에 통상적인 리소그래피 공정을 적용하여 인쇄 패턴을 형성하거나, 롤에 레이저를 조사하여 직접 인쇄 패턴을 형성하는 공정 등이 적용되고 있다.
전자의 경우 상기 롤에 인쇄 패턴을 위한 마스크 패턴을 형성하는 공정에 어려움이 있으며, 후자의 경우 레이저 조사를 통한 미세 패턴의 크기의 한계가 있는 문제가 있다. 특히, 상기 롤에 음각의 인쇄 패턴을 형성하는 경우 상기 종래 방법의 경우 선폭이 20μm 정도의 범위에 불과한 문제가 있다.
관련 선행기술로, 대한민국 특허출원 제10-2008-0092291호는 롤 몰드에 미세 패턴을 형성하는 방법으로 UV 레이저 빔을 주사하여 감광막을 선택적으로 제거한 후 베이킹을 수행하는 공정을 개시하고 있으며, 일본국 특허출원 특원2012-229215호는 롤 표면에 포토 레지스트를 도포하고 노광 및 현상하여 패턴부를 형성하고, 상기 패턴부에 도금을 수행하는 방법으로 돌출 패턴을 형성하는 공정을 개시하고 있다.
이상과 같이, 관련 선행기술들도 UV를 이용한 선택적 패터닝, 또는 도금공정 등을 통해 롤제판을 제작하는 공정을 개시하고는 있으나, 현재까지 수μm 범위 정도의 미세 패턴을 롤에 직접 형성할 수 있는 공정은 개발되고 있지 않은 상황이다.
이에, 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로 본 발명의 목적은 간단한 공정으로 상대적으로 큰 롤러에 미세패턴을 정밀하게 형성할 수 있는 롤제판 제작방법에 관한 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 롤제판 제작방법에서, 전사롤러에 인쇄공정으로 소정의 패턴을 형성한다. 상기 전사롤러를 상기 전사롤러보다 큰 면적의 제판 롤러와 마주한 상태에서, 상기 전사롤러와 상기 제판롤러를 회전시켜 상기 전사롤러의 패턴을 상기 제판 롤러로 패터닝 또는 스티칭한다. 베이스 패턴이 형성된 제판롤러를 노광하여 상기 제판롤러 상에 마스크 패턴을 형성한다. 상기 마스크 패턴이 형성된 제판롤러를 에칭하여 인쇄패턴을 형성한다.
일 실시예에서, 상기 전사롤러에 소정의 패턴을 형성하는 단계는, 코팅 기판에 잉크를 코팅하는 단계, 상기 코팅된 잉크를 상기 전사롤러로 전사하는 단계, 및 클리쉐 패턴으로 상기 전사롤러의 잉크의 일부를 제거하여 상기 전사롤러에 소정의 패턴을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제판롤러로 패터닝 또는 스티칭하는 단계에서, 상기 전사롤러의 패턴을 상기 제판롤러로 패터닝 또는 스티칭하는 공정을 복수회 반복하여, 상기 제판롤러 전체 면적에 베이스 패턴을 형성할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제판롤러로 패터닝 또는 스티칭하는 단계에서, 상기 전사롤러의 패턴이 상기 제판롤러로 일 회 패터닝 또는 스티칭된 후, 상기 전사롤러 또는 상기 제판롤러의 위치 또는 회전속도를 보정할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제판롤러 상에 마스크 패턴을 형성하는 단계에서, 노광에 의해 상기 베이스 패턴은 상기 제판롤러 상에 마스크 패턴으로 경화될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제판롤러로 스티칭하기 전에, 상기 제판롤러 상에 포토레지스트를 코팅하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제판롤러 상에 마스크 패턴을 형성하는 단계에서, 노광에 의해 상기 제판롤러 상에 상기 베이스 패턴이 형성되지 않은 상기 포토레지스트가 마스크 패턴으로 경화될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제판롤러 상에 마스크 패턴을 형성하는 단계는, 상기 베이스 패턴 및 상기 경화되지 않은 포토레지스트를 제거하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제판롤러를 에칭하여 인쇄패턴을 형성하는 단계에서, 상기 제판롤러에서 상기 마스크 패턴이 형성된 부분에 상기 인쇄패턴이 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제판 롤러를 에칭하여 인쇄패턴을 형성하기 전에, 상기 베이스 패턴에 레이저를 조사하여 상기 베이스 패턴을 보정할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 인쇄패턴에 레이저를 조사하여 상기 인쇄패턴을 보정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 인쇄공정으로 형성된 전사롤러의 패턴을 제판롤러로 패터닝 또는 스티칭하므로, 전사롤러에 인쇄공정으로 형성할 수 있는 미세패턴이 그대로 제판롤러의 인쇄패턴의 크기를 결정할 수 있어, 제판롤러의 인쇄패턴을 수 마이크로미터의 범위로 형성할 수 있게 된다. 즉, 상기 전사롤러에 형성되는 패턴은 통상적인 인쇄공정(예를 들어, 리버스 옵셋 인쇄공정)으로 형성할 수 있으므로, 수 마이크로미터 범위의 미세 패턴을 용이하게 형성할 수 있으므로, 궁극적으로 상기 제판롤러의 인쇄패턴의 크기를 미세하게 제작할 수 있다. 그리하여, 롤제판에 수 마이크로미터 범위의 미세 패턴을 제작할 수 있다.
이 경우, 상기 전사롤러보다 큰 제판롤러 상에 베이스 패턴을 형성하기 위해, 상기 스티칭 공정을 복수회 반복하여 수행하며, 별도의 측정유닛 및 제어유닛으로 상기 전사롤러 또는 상기 제판롤러의 위치 또는 회전속도를 변경할 수 있어, 상기 스티칭의 반복수행에 따른 베이스 패턴의 정렬 문제를 해결할 수 있다.
또한, 상기 제판롤러 상의 베이스 패턴이 광경화물질로 형성되는 경우, 노광에 의해 경화되며 마스크 패턴으로 형성되어 후속되는 에칭공정을 통해 제판롤러의 표면 에칭을 방지하여 인쇄패턴을 형성할 수 있다. 이와 달리, 상기 제판롤러 상에 포토레지스트층을 코팅하고 베이스 패턴을 형성할 수도 있으며, 이 경우, 상기 베이스 패턴을 광반사물질로 형성하여 노광에 의해 포토레지스트층이 경화되므로 후속되는 에칭공정을 통해 상기 베이스 패턴이 형성된 부분에 대하여 상기 제판롤러의 표면 에칭을 유도할 수 있다. 이와 같이, 상기 제판롤러 상에 포토레지스트층을 형성하거나 또는 광경화물질로 베이스 패턴을 형성하는 공정 변화로, 최종적으로 형성하고자 하는 인쇄패턴의 형상 등을 고려하여 공정을 선택할 수 있으며, 상대적으로 단순한 공정으로 상기 제판롤러 상에 인쇄패턴을 형성할 수 있게 된다.
또한, 상기 제판 롤러를 에칭하여 인쇄패턴을 형성하기 전에, 상기 베이스 패턴에 대하여 레이저를 직접 조사하여 미세한 보정을 수행할 수 있으며, 이와 달리 상기 제판롤러 상에 인쇄패턴이 형성된 이후 레이저를 직접 조사하여 상기 인쇄패턴의 미세한 보정을 수행할 수도 있어, 인쇄패턴의 정밀도를 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 롤제판 제작방법을 도시한 흐름도이다.
도 2는 도 1의 전사 롤러에 패턴을 형성하는 단계를 도시한 흐름도이다.
도 3은 도 1의 제판 롤러로 베이스 패턴을 형성하거나 노광하는 단계를 도시한 흐름도이다.
도 4a 내지 도 4k는 도 1의 롤제판 제작방법을 도시한 공정도들이다 .
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 의한 롤제판 제작방법을 도시한 흐름도이다.
도 6a 내지 도 6j는 도 5의 롤제판 제작방법을 도시한 공정도들이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 실시예들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다.
상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "이루어진다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 롤제판 제작방법을 도시한 흐름도이다. 도 2는 도 1의 전사 롤러에 패턴을 형성하는 단계를 도시한 흐름도이다. 도 3은 도 1의 제판 롤러로 베이스 패턴을 형성하거나 노광하는 단계를 도시한 흐름도이다. 도 4a 내지 도 4k는 도 1의 롤제판 제작방법을 도시한 공정도들이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 의한 롤제판 제작방법(S100)에서, 우선 전사 롤러(230)에 소정의 패턴을 형성한다(단계 S110).
보다 구체적으로, 도 1, 도 2 및 도 4a를 참조하면, 상기 전사 롤러(230)에 소정의 패턴을 형성하는 단계에서, 코팅스테이지(110) 상에 위치한 코팅기판(120) 상에 코팅층(130)을 균일하게 형성한다(단계 S111). 이 경우, 상기 코팅층(130)은 노즐부(140) 등으로부터 분사되는 잉크를 코팅하여 형성하며, 상기 코팅층(130)은 이외에도, 닥터 블레이드 등의 다양한 방법으로 형성될 수 있다.
도 1, 도 2 및 도 4b를 참조하면, 이후, 오픈 스테이지(210)의 상기 코팅기판(120) 상에서 상기 전사롤러(230)를 회전시켜, 상기 코팅층(130)은 상기 전사롤러(230)의 블랭킷(231) 외면으로 전사된다(단계 S112).
도 1, 도 2 및 도 4c를 참조하면, 이후, 패터닝 스테이지(310)의 클리쉐 기판(320) 상에서, 상기 전사롤러(230)를 회전시켜, 상기 클리쉐 기판(320) 상에 형성된 클리쉐 패턴을 통해 상기 전사롤러(230) 상에 전사된 코팅층(130)의 일부가 제거 패턴(131)으로 제거되고, 상기 전사롤러(230) 상에는 잔류패턴(132)이 잔류한다(단계 S113).
이상의 공정으로, 상기 전사롤러(230) 상에 소정의 패턴이 잔류패턴(132)으로 잔류하게 된다.
이 후, 도 1을 참조하면, 상기 전사롤러(230) 상의 잔류패턴(132)을 제판롤러(400)로 패터닝 또는 스티칭(stitching)한다(단계 S120).
보다 구체적으로, 도 1, 도 3 및 도 4d를 참조하면, 상기 제판롤러(400)로의 패터닝 또는 스티칭 공정에서는, 우선, 상기 전사롤러(230)의 잔류패턴(132)을 제1 베이스 패턴(401)으로 상기 제판롤러(400)로 패터닝한다(단계 S121).
이하에서, 상기 잔류패턴을 처음으로 제1 베이스 패턴으로 상기 제판롤러로 전사하는 공정은 패터닝 공정으로, 상기 제1 베이스 패턴이 형성된 이후 제2 베이스 패턴부터는 상기 제1 베이스 패턴과의 정렬이 필요하므로 스티칭 공정으로 설명한다.
이 경우, 상기 제판롤러(400)는 상기 전사롤러(230)와 마주한 상태에서, 상기 전사롤러(230)의 회전방향과 반대방향으로 회전하면서, 상기 전사롤러(230)의 잔류패턴(132)이 상기 제판롤러(400)로 패터닝 또는 스티칭된다.
또한, 상기 제판롤러(400)는 상기 전사롤러(230) 보다 직경도 크고, 폭도 큰 대면적으로 형성되므로, 상기 전사롤러(230) 하나의 잔류패턴(132)이 상기 제판롤러(400)의 전면적에 형성될 수는 없다. 이에 따라, 상기 제판롤러(400)의 전면적에 패턴을 형성하기 위해서는, 상기 전사롤러(230)의 잔류패턴(132)을 복수회 상기 제판롤러(400)로 패터닝 또는 스티칭하여야 한다. 즉, 상기 제1 베이스 패턴(401)으로 패터닝 한 후, 상기 제2, 3, ... 베이스 패턴들로 스티칭한다.
즉, 도 1, 도 3 및 도 4e를 참조하면, 상기 제판롤러(400)에 상기 제1 베이스 패턴(401)이 형성된 이 후, 또 다른 전사롤러 또는 잔류패턴이 다시 형성된 상기 전사롤러의 잔류패턴이 상기 제판롤러(400)로 스티칭되며 제2 베이스 패턴(402)이 형성된다(단계 S123).
이 경우, 상기 제2 베이스 패턴(402)은 상기 제1 베이스 패턴(401)과 정렬되어야 하며, 마찬가지로 추가로 형성되는 제3, 제4, ..., 제N 베이스 패턴들(403, 404, ...)도 연속적으로 정렬되며 상기 제판롤러(400) 상에 형성되어야 한다.
이를 위해, 상기 제판롤러(400)의 위치 및 상기 전사롤러(230)의 위치에 대하여는 측정유닛(510)이 위치 정보 및 회전속도에 관한 정보를 지속적으로 계측하며, 상기 위치 정보 및 상기 회전속도에 관한 정보를 바탕으로 상기 제어유닛(500)은 상기 제판롤러(400) 또는 상기 전사롤러(230)의 위치 또는 회전속도를 제어하여 상기 제1 내지 제N 베이스 패턴들을 정렬한다.
한편, 상기 제1 내지 제N 베이스 패턴들은 각각의 패턴이 상기 제판롤러(400)에 형성된 이후 즉시 노광공정을 통해 경화되는 것이 바람직하다.
즉, 도 4f를 동시에 참조하면, 상기 제1 내지 제N 베이스 패턴들(401, 402, ...)은 각각의 패턴이 형성된 직후 상기 제판롤러(400)의 노광공정(단계 S130)에 의해 경화된다.
상기 베이스 패턴(401, 402, ...)이 광(UV)경화성 수지를 포함하는 경우, 상기 제판롤러(400)의 상부에서 UV광을 노광하면, 상기 베이스 패턴(401, 402, ...)은 상기 노광공정에 의해 경화된다.
즉, 상기 제1 베이스 패턴(401)이 형성된 이후(단계 S121), 상기 제1 베이스 패턴(401)을 경화시키고(단계 S131), 상기 제판 롤러(400) 또는 상기 전사롤러(230)의 위치 또는 회전속도를 보정한다(단계 S122).
마찬가지로, 상기 제2 베이스 패턴(402)을 형성한 이후(단계 S123), 상기 제2 베이스 패턴(402)을 경화시키고(단계 S133), 상기 제판 롤러(400) 또는 상기 전사롤러(230)의 위치 또는 회전속도를 보정한다(단계 S124).
이상과 같은 베이스 패턴 형성 후 노광 및 보정단계를 반복하여, 최종적으로 상기 제판롤러(400)의 외면 전체에 베이스 패턴이 정렬되며 노광된다(단계 S125 및 단계 S135).
이 후, 도 1, 도 4g 및 4h를 참조하면, 상기 제판롤러(400) 상에 상기 베이스 패턴이 경화된 상태에서 상기 제판롤러(400)를 에칭하여 인쇄패턴(410)을 형성한다(단계 S140).
즉, 상기 경화된 베이스 패턴(401, 402, ...)은 상기 제판롤러(400) 상에 마스크 패턴으로 형성되며, 에칭공정을 통해 상기 마스크 패턴이 형성되지 않은 제판롤러의 표면은 식각되어 음각으로 형성되고, 상기 마스크 패턴이 형성된 제판롤러의 표면은 상대적으로 양각으로 형성된다.
이 후, 상기 마스크 패턴을 제거하면, 상기 제판롤러(400)의 표면에는 도 4h에 도시된 바와 같은 인쇄패턴(410)이 형성된다.
이 후, 도 1 및 도 4i를 참조하면, 레이저 조사부(520)를 통해 상기 인쇄패턴(410)으로 레이저를 직접 조사하여, 상기 인쇄패턴(410)의 크기, 형상 및 선폭 등의 미세한 보정을 수행한다(단계 S160). 그리하여, 상기 제판롤러(400)의 표면에 최종적인 인쇄패턴(411)을 형성한다. 이 경우, 상기 도 4i에 도시된 인쇄패턴은 인쇄패턴의 일 예에 불과하며, 상기 인쇄패턴은 다양한 형상, 크기 및 선폭으로 형성될 수 있다.
이와 같이, 상기 제판롤러(400)에 인쇄패턴(411)이 형성되면, 도 1 및 도 4j를 참조하면, 상기 제판롤러(400)를 이용하여 기판부(620)에 소정 형상의 패턴부(602)를 형성할 수 있으며(단계 S160), 이 경우, 상기 패턴부(602) 형성 공정은 인쇄공정으로 수행되고, 상기 제판롤러(400)는 복수의 기판부에 동일한 형상의 패턴부를 반복해서 형성할 수 있다.
즉, 상기 인쇄패턴(411)이 형성된 상기 제판롤러(400) 상에 인쇄용 잉크(601)를 도포하면, 상기 인쇄용 잉크(601)는 상기 인쇄패턴(411)의 함입부 사이에 채워지게 되고, 이렇게 채워진 인쇄용 잉크(601)는 기판 스테이지(610) 상에 위치한 상기 기판부(620)로 전사되어 최종적으로 상기 기판부(620) 상에 패턴부(602)를 형성하게 된다.
이와 달리, 도시하지는 않았으나, 상기 인쇄용 잉크(601)가 상기 인쇄패턴(411)의 돌출부 상에 프린팅될 수 있으며, 이렇게 프린팅된 인쇄용 잉크(601)는 상기 기판부(620) 상에 패턴부(602)를 형성하며 인쇄될 수 있다.
이와 달리, 도 1 및 도 4k를 참조하면, 상기 베이스 패턴이 경화된 제판롤러(400)의 상부에서 레이저 조사부(520)를 통해 상기 베이스 패턴(401, 402, ...)으로 레이저를 직접 조사하여, 상기 베이스 패턴(401, 402, ...)의 크기, 형상 및 선폭 등의 미세한 보정을 수행할 수도 있다(단계 S170). 즉, 상기 제판롤러(400)에 대한 직접적인 보정 대신, 상기 베이스 패턴에 대한 직접적인 보정으로 미세 보정을 보다 수월하게 수행할 수 있다.
나아가, 상기 레이저 조사부를 통한 상기 베이스 패턴의 미세 보정은, 상기 베이스 패턴이 노광되어 경화되기 전, 즉 노광공정의 수행 전에 각각의 베이스 패턴들이 패터닝 또는 스티칭된 후 개별적으로 수행될 수도 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 의한 롤제판 제작방법을 도시한 흐름도이다. 도 6a 내지 도 6j는 도 5의 롤제판 제작방법을 도시한 공정도들이다.
우선, 도 5를 참조하면, 본 실시예에 의한 롤제판 제작방법(S200)에서, 상기 전사롤러(230) 상에 소정의 패턴을 형성한다(단계 S210). 이 경우, 상기 전사롤러(230) 상에 소정의 패턴을 형성하는 단계는 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한 것(단계 S110)과 실질적으로 동일하므로 중복되는 설명은 생략한다.
이 후, 도 5 및 도 6a를 참조하면, 제판롤러(1400)의 표면에 코팅유닛(700)을 통해 포토레지스트층(701)을 균일하게 코팅한다(단계 S220).
이 후, 도 5, 도 6b 및 도 6c를 참조하면, 상기 전사롤러(230)에 잔류한 잔류패턴을 상기 제판롤러(1400)의 포토레지스트층(701)의 상면으로 패터닝 또는 스티칭한다(단계 S230).
이 경우, 상기 스티칭 공정의 경우, 앞서 설명한 바와 같이, 상기 제판롤러(1400)의 면적이 상기 전사롤러(230) 보다 크므로, 일 회의 패터닝 공정 후에 복수의 스티칭 공정이 연속적으로 수행되어야 하며, 연속되는 스티칭 공정들의 사이에는 상기 측정유닛(510)의 계측 정보를 바탕으로 상기 제어유닛(500)이 상기 전사롤러 또는 상기 제판롤러의 위치 또는 회전속도를 제어하여, 제1 내지 제N 베이스 패턴들(1401, 1402, ...)을 정렬한다. 나아가, 상기 패터닝 공정 및 연속되는 스티칭 공정들의 사이에서 노광에 의해 베이스 패턴들 각각을 경화시키는 공정이 필요하다.
즉, 도 5 및 도 6d를 참조하면, 상기 베이스 패턴들(1401, 1402, ...)이 개별적으로 형성된 이후 각각 상기 제판롤러(1400)에 UV광을 조사하여 노광한다(단계 S240). 이는 앞서 설명한 실시예에서와 동일하다.
다만, 본 실시예에서는, 상기 제판롤러(1400) 상에 포토레지스트층(701)이 형성되고, 상기 포토레지스트층(701)의 상면에 상기 베이스 패턴들이 형성된다. 이에 따라, 상기 베이스 패턴들(1401, 1402, ...)이 광반사 물질을 포함하는 경우, 상기 노광공정을 통해 상기 베이스 패턴들(1401, 1402, ...)이 형성되지 않은 포토레지스트층(701)이 경화된다.
즉, 상기 베이스 패턴들(1401, 1402, ...)이 형성되지 않고 UV광이 직접 조사되는 포토레지스트층(701)은 광경화되어 경화층(702)으로 형성된다.
기타, 본 실시예에서의 상기 패터닝 공정 또는 스티칭 공정, 나아가 상기 노광 공정은, 상기 베이스 패턴들이 제판롤러(1400)의 포토레지스트층(701)의 상면에 형성되는 것을 제외하고는 앞서 설명한 스티칭 공정(단계 S120)과 실질적으로 동일하므로 중복되는 설명은 생략한다.
이 후, 상기 도 5 및 도 6e를 참조하면, 상기 제판롤러(1400) 상에 상기 경화층(702)으로 경화되지 않은 베이스 패턴(1401, 1402, ...) 및 포토레지스트층(701)을 제거한다(단계 S250). 그리하여, 상기 제판롤러(1400) 상에는 상기 베이스 패턴이 형성된 부분이 개구(opening)된 경화층(702) 만 잔류하게 된다.
이 후, 상기 도 5, 도 6f 및 도 6g를 참조하면, 상기 경화층(702)이 형성된 상기 제판롤러(1400)를 에칭하여 인쇄패턴(1401)을 형성한다(단계 S260).
즉, 상기 에칭공정에서 상기 제판롤러(1400) 상에 형성된 상기 경화층(702)은 마스크 패턴으로, 상기 경화층(702)이 형성된 제판롤러(1400)의 표면은 식각되지 않고 잔류한다. 즉, 상기 경화층(702)에 의해 개구된 부분이 상기 에칭공정을 통해 식각되어 상기 제판롤러(1400)의 표면에서 함입된 오목부를 형성하고, 상기 경화층(702)이 형성된 부분은 상대적으로 돌출되게 된다.
한편, 상기 전사롤러(230) 상에 형성되는 잔류패턴(132)의 경우, 인쇄 공정의 특성상 상대적으로 좁은 선폭 및 좁은 면적을 갖는 패턴으로 형성하는 것이 공정의 신뢰성을 향상하는 방법이며, 이에 따라 본 실시예에 의한 상기 패터닝 또는 스티칭 공정, 노광공정 및 에칭공정을 통해 상기 제판롤러(1400)의 표면에 형성된 인쇄패턴(1410)은 상대적으로 좁은 선폭 및 좁은 면적의 오목부를 갖게 된다.
이에 따라, 후술되는 기판부(620) 상에 패턴부(602)를 형성하는 공정에서도, 상기 오목부에 잉크가 충진되었다가 상기 기판부(620)로 전사되는 상기 패턴부(602)의 선폭 및 면적이 상대적으로 좁게 형성될 수 있으므로, 최종적으로 형성되는 패턴부(602)의 정밀도, 정확도 및 신뢰성이 향상될 수 있다.
이 후, 도 5 및 도 6h를 참조하면, 상기 제판롤러(1400) 상에 형성된 인쇄패턴(1410)에 레이저를 조사하여 상기 인쇄패턴(1410)을 보정하여 보정 인쇄패턴(1411)을 최종적으로 형성한다(단계 S270).
즉, 상기 인쇄패턴의 보정을 통해, 인쇄패턴의 형상, 선폭, 크기 등을 보정하여 보다 정밀한 인쇄패턴(1411)을 최종적으로 형성하게 된다.
이 후, 도 5 및 도 6i를 참조하면, 상기 제판롤러(1400)를 이용하여 기판부(620)에 소정 형상의 패턴부(602)를 형성할 수 있으며(단계 S280), 이 경우, 상기 패턴부(602) 형성 공정은 인쇄공정으로 수행되고, 상기 제판롤러(1400)는 복수의 기판부에 동일한 형상의 패턴부를 반복해서 형성할 수 있다.
즉, 상기 인쇄패턴(1411)이 형성된 상기 제판롤러(1400) 상에 인쇄용 잉크(601)를 도포하면, 상기 인쇄용 잉크(601)는 상기 인쇄패턴(1411)의 함입부 사이에 채워지게 되고, 이렇게 채워진 인쇄용 잉크(601)는 기판 스테이지(610) 상에 위치한 상기 기판부(620)로 전사되어 최종적으로 상기 기판부(620) 상에 패턴부(602)를 형성하게 된다.
이와 달리, 도 5 및 도 6j를 참조하면, 상면에 상기 베이스 패턴(1401, 1402)이 형성된 상기 포토레지스트층(701)의 상부에서 레이저 조사부(520)를 통해 상기 베이스 패턴(1401, 1402, ...)으로 레이저를 직접 조사하여, 상기 베이스 패턴(1401, 1402, ...)의 크기, 형상 및 선폭 등의 미세한 보정을 수행할 수도 있다(단계 S290). 즉, 상기 제판롤러(400)에 대한 직접적인 보정 대신, 상기 베이스 패턴에 대한 직접적인 보정으로 미세 보정을 보다 수월하게 수행할 수 있다.
이 경우, 상기 레이저 조사부를 통한 상기 베이스 패턴의 미세 보정은, 상기 베이스 패턴이 노광되어 경화되기 전, 즉 노광공정의 수행 전에 각각의 베이스 패턴들이 패터닝 또는 스티칭된 후 개별적으로 수행될 수 있다.
상기와 같은 본 발명의 실시예들에 의하면, 인쇄공정으로 형성된 전사롤러의 패턴을 제판롤러로 패터닝 또는 스티칭하므로, 전사롤러에 인쇄공정으로 형성할 수 있는 미세패턴이 그대로 제판롤러의 인쇄패턴의 크기를 결정할 수 있어, 제판롤러의 인쇄패턴을 수 마이크로미터의 범위로 형성할 수 있게 된다. 즉, 상기 전사롤러에 형성되는 패턴은 통상적인 인쇄공정(예를 들어, 리버스 옵셋 인쇄공정)으로 형성할 수 있으므로, 수 마이크로미터 범위의 미세 패턴을 용이하게 형성할 수 있으므로, 궁극적으로 상기 제판롤러의 인쇄패턴의 크기를 미세하게 제작할 수 있다. 그리하여, 롤제판에 수 마이크로미터 범위의 미세 패턴을 제작할 수 있다.
이 경우, 상기 전사롤러보다 큰 제판롤러 상에 베이스 패턴을 형성하기 위해, 상기 스티칭 공정을 복수회 반복하여 수행하며, 별도의 측정유닛 및 제어유닛으로 상기 전사롤러 또는 상기 제판롤러의 위치 또는 회전속도를 변경할 수 있어, 상기 스티칭의 반복수행에 따른 베이스 패턴의 정렬 문제를 해결할 수 있다.
또한, 상기 제판롤러 상의 베이스 패턴이 광경화물질로 형성되는 경우, 노광에 의해 경화되며 마스크 패턴으로 형성되어 후속되는 에칭공정을 통해 제판롤러의 표면 에칭을 방지하여 인쇄패턴을 형성할 수 있다. 이와 달리, 상기 제판롤러 상에 포토레지스트층을 코팅하고 베이스 패턴을 형성할 수도 있으며, 이 경우, 상기 베이스 패턴을 광반사물질로 형성하여 노광에 의해 포토레지스트층이 경화되므로 후속되는 에칭공정을 통해 상기 베이스 패턴이 형성된 부분에 대하여 상기 제판롤러의 표면 에칭을 유도할 수 있다. 이와 같이, 상기 제판롤러 상에 포토레지스트층을 형성하거나 또는 광경화물질로 베이스 패턴을 형성하는 공정 변화로, 최종적으로 형성하고자 하는 인쇄패턴의 형상 등을 고려하여 공정을 선택할 수 있으며, 상대적으로 단순한 공정으로 상기 제판롤러 상에 인쇄패턴을 형성할 수 있게 된다.
또한, 제판 롤러의 노광 공정 전에 상기 베이스 패턴에 대하여 레이저를 직접 조사하여 미세한 보정을 수행할 수 있으며, 이와 달리 상기 제판롤러 상에 인쇄패턴이 형성된 이후 레이저를 직접 조사하여 상기 인쇄패턴의 미세한 보정을 수행할 수도 있어, 인쇄패턴의 정밀도를 향상시킬 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 롤제판 제작방법은 인쇄용 롤제판을 제작하여 인쇄 공정에 사용될 수 있는 산업상 이용 가능성을 갖는다.
120 : 코팅기판 130 : 코팅층
131 : 제거패턴 132 : 잔류패턴
230 : 전사롤러 320 : 클리쉐 기판
400, 1400 : 제판롤러 401, 1401 : 제1 베이스 패턴
410, 1410 : 인쇄패턴 411, 1411 : 보정 인쇄패턴
500 : 제어유닛 510 : 측정유닛
520 : 레이저조사부 620 : 기판부
601 : 인쇄용잉크 602 : 패턴부
700 : 코팅유닛 701 : 포토레지스트층
702 : 경화층

Claims (11)

  1. 전사롤러에 인쇄공정으로 소정의 패턴을 형성하는 단계;
    상기 전사롤러를 상기 전사롤러보다 큰 면적의 제판 롤러와 마주한 상태에서, 상기 전사롤러와 상기 제판롤러를 회전시켜 상기 전사롤러의 패턴을 상기 제판 롤러로 패터닝 또는 스티칭하는 단계;
    베이스 패턴이 형성된 제판롤러를 노광하여 상기 제판롤러 상에 마스크 패턴을 형성하는 단계; 및
    상기 마스크 패턴이 형성된 제판롤러를 에칭하여 인쇄패턴을 형성하는 단계를 포함하고,
    상기 제판롤러로 패터닝 또는 스티칭하는 단계에서,
    상기 전사롤러의 패턴을 상기 제판롤러로 패터닝 또는 스티칭하는 공정을 복수회 반복하여, 상기 제판롤러 전체 면적에 베이스 패턴을 형성하고,
    측정유닛이 상기 제판롤러 및 상기 전사롤러의 위치 및 회전속도에 관한 정보를 계측하여, 제어유닛이 상기 전사롤러의 패턴이 상기 제판롤러로 일 회 패터닝 또는 스티칭된 후 상기 전사롤러 또는 상기 제판롤러의 위치 또는 회전속도를 보정하는 것을 특징으로 하는 롤제판 제작방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 전사롤러에 소정의 패턴을 형성하는 단계는,
    코팅 기판에 잉크를 코팅하는 단계;
    상기 코팅된 잉크를 상기 전사롤러로 전사하는 단계; 및
    클리쉐 패턴으로 상기 전사롤러의 잉크의 일부를 제거하여 상기 전사롤러에 소정의 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 롤제판 제작방법.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 제판롤러 상에 마스크 패턴을 형성하는 단계에서,
    노광에 의해 상기 베이스 패턴은 상기 제판롤러 상에 마스크 패턴으로 경화되고,
    상기 노광은 매 패터닝 또는 스티칭 후 수행되는 것을 특징으로 하는 롤제판 제작방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제판롤러로 스티칭하기 전에,
    상기 제판롤러 상에 포토레지스트를 코팅하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 롤제판 제작방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제판롤러 상에 마스크 패턴을 형성하는 단계에서,
    노광에 의해 상기 제판롤러 상에 상기 베이스 패턴이 형성되지 않은 상기 포토레지스트가 마스크 패턴으로 경화되는 것을 특징으로 하는 롤제판 제작방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제판롤러 상에 마스크 패턴을 형성하는 단계는,
    상기 베이스 패턴 및 마스크 패턴으로 경화되지 않은 포토레지스트를 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 롤제판 제작방법.
  9. 제1항에 있어서, 상기 제판롤러를 에칭하여 인쇄패턴을 형성하는 단계에서,
    상기 제판롤러에서 상기 마스크 패턴이 형성된 부분에 상기 인쇄패턴이 형성되는 것을 특징으로 하는 롤제판 제작방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제판 롤러를 에칭하여 인쇄패턴을 형성하기 전에,
    상기 베이스 패턴에 레이저를 조사하여 상기 베이스 패턴을 보정하는 단계를 더 포함하는 롤제판 제작방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 인쇄패턴에 레이저를 조사하여 상기 인쇄패턴을 보정하는 단계를 더 포함하는 롤제판 제작방법.
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